21、机器人关键部件设计：从手部到轴承的创新探索

机器人关键部件设计：从手部到轴承的创新探索

在机器人技术不断发展的今天，机器人的手部和轴承设计对于其性能和应用范围起着至关重要的作用。本文将深入探讨LARMbot人形机器人的手部设计以及线性旋转电机的柔性轴承设计，为大家呈现这些关键部件的设计思路、性能评估等方面的内容。

LARMbot人形机器人手部设计

1. 背景与需求

近年来，对多手指的人形机器人手部的研究越来越受欢迎。然而，手指数量越多，控制系统越复杂，成本也越高。因此，在抓取性能和经济成本之间取得平衡成为开发人形机器人手部的重要问题。LARMbot人形机器人是一种低成本的人形机器人，具有平行结构，可通过3D打印制造，由商用伺服电机和线性执行器驱动，并由Arduino板控制。其整体系统紧凑轻便，有效负载能力有限。

开发人形机器人手部时，通常需要考虑抓取能力、抓取力和类人特征等方面。对于LARMbot人形机器人的手部，手指部分尺寸预计约为30mm，工作空间应适合抓取其工作环境中的物体，手指能通过传感器产生适当的抓取力，类人外观有助于灵活工作，同时要使用有限的执行器驱动轻量化结构以节省成本，集成操作要方便且功耗低。

2. 设计方案

基于LARM的前期工作，提出了一种带有可移动手掌的三指人形机器人手部设计。该手部由连杆驱动机构、三个人形手指、可移动手掌、丝杠、伺服电机和平台组成。其工作过程如下：
1. 电机正向旋转驱动丝杠。
2. 可移动平台随旋转的丝杠向上移动，带动连杆向上移动。
3. 连杆驱动机构工作，人形手指抓取物体。
4. 人形手部完成包络抓取动作，物体被抓取。

连杆驱动机构能提供较大的抓取力，结